“一站式”多模态CT在急性缺血性脑卒中的应用

汪进丁 万姗姗 张吉林

[摘要]目的 “一站式”多模態CT中CT脑灌注成像可反映脑梗死患者脑组织血流异常灌注情况，CT脑血管成像可明确头颈部血管狭窄、闭塞等状况。本文探讨“一站式”多模态CT对急性缺血性脑卒中的诊断价值。方法 连续选取2015年6月～2017年12月发病4.5～24 h内在我院神经内科住院并经磁共振成像（MRI-DWI）检查确诊、但未行静脉溶栓及支架取栓的96例急性脑梗死患者作为研究对象，对患者进行脑“一站式”多模态CT扫描检查，用CT灌注软件和血管软件进行评估，观察并比较CT灌注成像（CTP）各参数，分析供血动脉狭窄程度与脑灌注异常的关系。结果 ①急性缺血性脑卒中诊断以MRI检查作为标准，头颅CT平扫的精确度为39.6%，多模态CT的精确度为93.8%。②CTP灌注异常的90例患者中，有38例存在缺血半暗带。无论是梗死核心区还是缺血半暗带区，脑梗死侧灌注参数脑血流量（CBF）均低于对侧镜像区，而平均通过时间（MTT）、达峰时间（TTP）值长于对侧镜像区，梗死核心区的脑血容量（CBV）值明显低于梗死镜像区，差异有统计学意义（P<0.05）;而52例CTP无缺血半暗带的脑梗死患者中，除参数CBV外，其余参数与对侧镜像区比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。③CT血管成像（CTA）能有效评估供血动脉狭窄程度及部位等，灌注异常区与供血动脉狭窄程度之间有关系（P<0.05）。结论 脑“一站式”多模态CT检查具有简单、快速的特点，可同时观察急性脑梗死血流动力学改变并分析病变区供血动脉情况，有利于急性脑梗死的早期诊断，更有利于个体化的治疗。

[关键词]CT 灌注成像;CT血管成像;急性缺血性脑卒中;缺血半暗带

[中图分类号] R743.31          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）6（b）-0012-05

[Abstract] Objective The perfusion imaging of "one-stop" multi-modality CT can reflect the abnormal perfusion of cerebral tissue in patients with cerebral infarction， while the CT cerebral angiography can clarify the vascular stenosis or occlusion in head and neck. In this paper， to discussed the value of "one-stop" multi-modal CT in the diagnosis of acute ischemic stroke. Methods A total of 96 patients with acute ischemic stroke within 4.5 to 24 h and admitted to the department of neurology in our hospital from June 2015 to December 2017 were selected as subjects. All participants were confirmed by magnetic resonance-diffusion-weighted imaging （MRI-DWI）， but did not receive intravenous thrombolysis or embolectomy. The patients were examined by the "one-stop" multi-modal CT scan of the brain. The parameters of CT perfusion imaging （CTP） were observed and compared， and the relationship between the vascular stenosis and cerebral perfusion abnormality was analyzed by CT perfusion and vascular software. Results ①MRI was taken as the gold standard for acute ischemic stroke. The accuracy of NCCT scan was 39.6%， and the accuracy of multimodal CT was 93.8%. ②For 90 patients with abnormal CTP perfusion， there were 38 cases with the ischemic penumbra. Both in the infarct core area and the ischemic penumbra， they had lower values of cerebral blood flow （CBF） in cerebral infarction side than in the contralateral mirrored area， the mean transit time （MTT） and time to peak （TTP） values were longer than the values in the contralateral mirrored area， the cerebral blood volume （CBV） in the infarct core area was significantly lower than that in the infarct mirror area， the differences were statistically significant （P<0.05）. However， for other 52 patients without the ischemic penumbra， values of all parameters except for CBV in cerebral infarction side were significantly different from the values in the contralateral mirrored area （P<0.05）. ③CTA could  effectively evaluate the degree and location of arterial stenosis， there was a relationship between the abnormal perfusion area and the degree of arterial stenosis （P<0.05）. Conclusion The “one stop” multi-modal CT examination of the brain is simple and rapid. It can demonstrate the hemodynamic changes and the morphology of the vessels in ACI patients， which is conducive to the early diagnosis of acute cerebral infarction， and is more conducive to individualized therapy.

[Key words] CT perfusion; CT angiography; Acute ischemic stroke; Penumbra

急性缺血性卒中是最常见的卒中类型，占全部脑卒中的60%～80%[1]，是中老年患者致残及死亡的重要原因。早期准确诊断、及时分层治疗，可以明显降低缺血性卒中患者的致残率和死亡率。随着CT技术的发展和普及运用，多模态CT影像学技术已趋成熟并被广泛应用于评价急性缺血性卒中的患者，脑CT灌注（computer technology perfusion，CTP）可反映梗死患者脑组织血流异常灌注情况，提供血流动力学信息，而CT血管成像（computed tomographic angiography，CTA）可明确其相应供血动脉的异常变化，获知患者血管狭窄部位、程度，侧支循环状况等，以便临床医师制订个性化的诊疗方案。本研究旨在探讨“一站式”多模态CT影像学技术在急性缺血性脑卒中的应用价值，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

连续选取2015年6月～2017年12月我院神经内科未行静脉溶栓及支架取栓的96例急性脑梗死患者作为研究对象。研究对象均符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[1]诊断标准。纳入标准：①患者年龄为18～80岁;②患者的发病时间为4.5～24.0 h;③患者为前循环缺血性脑卒中;④患者有明确的神经功能障碍，患者的神经功能缺损评分（NIHSS）为3～25分。排除标准：①患者对造影剂等过敏;②患者有出血性疾病史或出血倾向，颅内出血、脑肿瘤、脑外伤及其他脑部病变者;③早期显示大面积梗死或有明显意识障碍者;④后循环脑梗死者;⑤血糖控制不佳或患有慢性心、肝、肾疾病者。该研究经我院医学伦理委员会批准，获取患者及家属的知情同意并签署知情同意书。所有入组患者均行头颅CT平扫、脑CTP、头颈部CTA及头颅MRI检查。

1.2方法

运用GE Light speed VCT（美国GE公司）64排多层螺旋CT机进行扫描。所有入组患者均于发病24 h内进行头颅CT平扫，然后依据平扫结果确定CTP动态扫描的感兴趣层面，在对比剂开始注射的同时进行感兴趣层面同步动态CT横轴位扫描，选择显示病变最大的层面进行评价。在完成CTP扫描5～10 min后进行头颈部CTA检查。患者在发病后3 d内行头颅磁共振检查。

1.3观察指标及评价标准

CTP观察指标：脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通过时间（mean transit time，MTT）、达峰时间（time to peak，TTP）。相对CBF（rCBF）、相对CBV（rCBV）为梗死侧脑CBF、CBV值除以正常对照侧相应值。

将获得的图像传至GE ADW 4.7工作站，使用CT Perfusion 4灌注软件包，选择Brain Stroke协议对原始图像进行后处理，得出各层CBF、CBV、MTT、达峰时间TTP等血流动力学参数值及相应的伪彩功能图，并获得rCBF、rCBV。CTP评价标准：CTP梗死侧与对侧镜像区相比CBV功能图显示为深蓝～紫色区时（CBV明显减低区），考虑梗死核心区;与对侧镜像区相比MTT功能图显示为蓝色～深蓝色或者测量不出时（MTT延长区），考虑缺血范围;以MTT与CBV不匹配区，诊断为缺血半暗带为标准[2]。

CTA观察指标：CTA原始图像用Add/Sub软件得到减影图像，后重建出容积再现（volume rendering，VR）图像，通过血管分析软件获得最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、头颈部血管的曲面重建（curved plane formation，CPR）图像及多平面重建（multi-plane formation，MPR）图像。

头颈CTA血管狭窄分层评价标准：颅外动脉狭窄率的测定，根据北美症状性颈动脉内膜切除实验（NASCET）标准，狭窄程度分级为正常（0%）、轻度狭窄（>0%～≤29%）、中度狭窄（30%～<70%）、重度狭窄（70%～<100%）、闭塞（100%）。颅内动脉狭窄率的测定，采用华法林-阿司匹林治疗有症状颅内疾病试验（WASID）方法，狭窄程度分级为正常（0%）、轻度狭窄（>0%～<50%）、中度狭窄（50%～<80%）、重度狭窄（80%～<100%）、闭塞（100%）。

脑梗死诊断以发病3 d内头颅磁共振弥散加权序列（diffusion-weighted magnetic resonance imaging，MRI-DWI）彌散受限诊断为标准。

全组病例均由2名有经验的神经影像科医师进行测量，记录所得测量值的平均值。

1.4统计学方法

采用SPSS 14.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，符合正态分布计量资料的均数用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验，不符合正态分布者转换为正态分布后行统计学分析;计数资料采用率表示，组间比较采用χ2检验;等级资料采用非参数两独立样本Mann-Whitney U检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1一般临床结果

根据临床并经头颅MRI平扫证实为急性缺血性卒中的96例患者，男54例，女42例，年龄28～80岁，平均（61.2±10.2）岁。其中有38例患者首次头颅CT平扫即发现早期脑梗死病灶，表现为病变区密度轻度减低、局部脑沟消失等，其对急性脑梗死的诊断精确度为39.6%（38/96）。

有90例患者CTP发现与临床症状相对应的脑灌注异常区，其对急性脑梗死的诊断精确度为93.8%（90/96），而6例患者的灌注图像未显示出灌注异常，后经MRI平扫证实为急性基底节区或放射冠区腔隙性脑梗死。

2.2灌注异常并存在缺血半暗带脑梗死患者各灌注参数与其对侧镜像区参数的比较

依据MTT与CBV不匹配的方法，其中有38例患者CTP显示有缺血半暗带，在CT灌注参数图中选定梗死核心区、缺血半暗带和对侧镜像区（图1），计算各CT灌注参数值。

各组间CT灌注参数值进行比较，结果表明，梗死核心区的CBF和CBV值明显低于梗死镜像区，而MTT和TTP值长于梗死镜像区，差异有统计学意义（P<0.05）;缺血半暗带区的CBF值亦低于半暗带镜像区，MTT和TTP值长于半暗带镜像区，差异有统计学意义（P<0.05），而缺血半暗带区的CBV值与半暗带镜像区比较，差异无统计学意义（P>0.05）;梗死核心区的CBF和CBV值低于缺血半暗带区，而MTT、TTP值长于缺血半暗带区，差异有统计学意义（P<0.05）。梗死核心区与梗死镜像区的rCBF为0.23±0.26，rCBV为0.65±0.71;缺血半暗带区与半暗带镜像区的rCBF为0.48±0.36，rCBV为1.22±1.25（表1）。

2.3灌注异常但无缺血半暗带脑梗死患者各灌注参数与其对侧镜像区参数的比较

52例患者未明显显示有缺血半暗带区存在，选定梗死核心区和对侧镜像区，计算各CT灌注参数值（图2）。

各组间CT灌注参数值进行比较，结果表明，梗死核心区的CBF值低于对侧镜像区，而MTT和TTP值长于对侧镜像区，差异有统计学意义（P<0.05）;梗死核心区的CBV值与对侧镜像区比较，差异无统计学意义（P>0.05）（表2）。

2.4头颈部CTA表现结果

头颈CTA显示96例患者中，有12例（12.5%）患者的病灶侧大血管基本正常;28例（29.2%）患者的病灶侧大脑中动脉狭窄或闭塞，其中有5例患者同时合并有同侧颈内动脉狭窄，影像图见图1。15例（15.6%）患者的病灶侧大脑前动脉狭窄或闭塞;23例（24.0%）患者的病灶侧颈内动脉狭窄或闭塞，影像图见图2。

CTP灌注异常患者同侧与对侧供血动脉狭窄程度及数量比较结果表明，CTP灌注异常患者同侧与对侧血动脉狭窄程度比较，差异有统计学意义（P<0.05）（表3）。灌注异常与供血动脉狭窄程度之间有关系。

3讨论

“一站式”多模态CT，即只需要一次CT检查，在头颅CT平扫排除脑出血后即可行CTP及CTA检查。该检查简单易行、速度快，能够获知患者的梗死核心、缺血半暗带区及头颈部血管的影像资料，从而指导临床进行溶栓、取栓等治疗，是目前急性脑梗死患者最常用、最优先选择的影像学检查方法。急性脑梗死时，CTP表现为CBF、CBV降低，而MTT、TTP延长。本研究中，对发病4.5～24 h的急性脑梗死患者进行研究，结果提示，以头颅MRI-DWI诊断为标准，头颅CT平扫对急性脑梗死的诊断精确度为39.6%，而脑CTP检查对急性脑梗死的诊断精确度为93.8%，与国内黄文清等[3]的研究结果（90.0%）相似。其中有38例患者存在缺血半暗带，表明在发病4.5～24 h之间，急性脑梗死患者仍有相当一部分患者存在缺血半暗带。DAWN研究显示[4]，临床表现与梗塞不匹配的卒中发病后6～24 h实施取栓术能够改善90 d神经系统预后，DEFUSE 3研究结果表明[5]，发病6～16 h内，无论是醒后卒中还是发病时间明确（发病至随机的中位时间为9.5 h）的由灌注成像评价有缺血半暗带的急性缺血性卒中患者，血管内诊治明显优于标准的药物治疗，均从取栓治疗中获益。

通常使用CTP判断脑缺血半暗带的方法有两种：①不匹配区域法，既往把CBF下降，CBV正常或轻度升高的不匹配区域定为缺血半暗带[6]。现多数研究将MTT延长而CBV正常或轻度升高的不匹配区域定为缺血半暗带[2]，还有将TTP延长而CBV正常或轻度升高的不匹配区域定为半暗带[7]。本课题依据MTT与CBV不匹配区域定为缺血半暗带进行研究。②相对对比法，即相对rCBF=患侧rCBF/健侧rCBF。Koenig等[8]研究认为，梗死组织与非梗死组织的CTP参数rCBF和rCBV区分阈值分别为0.48和0.60，即认为病灶侧脑组织的CBF及CBV低于对侧镜像区脑组织相应的48%、60%时，能确定该病灶为梗死组织。Bruce等[9]研究认为，rCBF是判断梗死组织最佳参数，当rCBF<31%时，考虑为梗死组织。Klotz等[10]对CTP各参数研究表明rCBF为0.2是可逆的缺血半暗带区脑组织存在的最低限值，既rCBF<0.2，为不可逆脑梗死中心区;而rCBF為0.2～0.35时，急性脑梗死患者经溶栓治疗后神经功能改善较明显。本研究表明rCBF和rCBV为0.23与0.65，与此类似。Shankar等[11]研究表明，相比于MRI-DWI，CTP的CBV值下降严重程度对核心梗死区范围的诊断更具敏感性和特异性，是预测梗死区的良好指标。

但是，CTP各参数确切的缺血半暗带阈值还未完全达成统一。张元媛等[12]对发病6 h内的急性脑梗死患者的CTP各参数进行了分析，结果表明，CBV和CBF值在梗死区和缺血半暗带区比较，差异无统计学意义（P>0.05），而MTT值比较，差异有统计学意义（P<0.05）;Campbell等[13]研究认为，TTP>6 s可确定缺血半暗带。虞雁南等[14]研究发现，在CTP图像上MTT延迟时间>3 s或者rCBF<30%是区别缺血半暗带区与梗死核心区较好的选择;而Alves等[15]研究认为，灌注参数CBV及MTT对缺血半暗带的评价过高。因此，目前对于CTP的各项参数仍没有一个统一的标准。目前普遍接受的是rCBF为0.20是缺血脑组织存活的最低值，<0.20则提示无可逆性缺血半暗带，rCBF 0.20～0.35提示有可逆性缺血半暗带，在此范围内行溶栓治疗的效果好[16]。

头颈CTA对头、颈部血管的狭窄和闭塞有诊断价值，能够显示血管的形态及狭窄程度。利于早期对血管状况进行评价。Rosenthal等[17]对CTA显示的血管狭窄程度与临床预后进行研究，显示血管狭窄的程度与血流量损失程度相关，进而可影响临床预后。本研究结果与朱建国等[18]的研究结果相似，结果均表明灌注异常与供血动脉狭窄程度之间有一定关系（P<0.05）。“一站式”多模态CT检查不仅可定量分析脑梗死损伤的部位、范围、程度，还能明确该血管是否为大动脉病变及其狭窄程度、了解梗死区的侧支循环状况，为动脉内取栓等治疗做好充分的准备。

综上所述，“一站式”多模态CT检查对急诊疑为急性脑梗死患者进行检查，可获得全套脑血流循环临床资料，有效评估缺血脑组织的损害程度，从而提高诊断的敏感性和特异性[19]，价廉、简單易行、成像快，是一种临床适用广泛，尤其适用急诊情况的诊断技术。

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（收稿日期：2018-08-17  本文编辑：孟庆卿）